package com.du.algorithm.primary;

import com.du.algorithm.primary.util.SortUtil;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

/**
 * @Desc :
 * @Author: shuangdu
 * @date : 2022/12/27
 */
public class StrSubject {

    /**
     * 转换字符串的最少操作次数
     * 给你一个字符串 s ，由 n 个字符组成，每个字符不是 'X' 就是 'O' 。
     *
     * 一次 操作 定义为从 s 中选出 三个连续字符 并将选中的每个字符都转换为 'O' 。注意，如果字符已经是 'O' ，只需要保持 不变 。
     *
     * 返回将 s 中所有字符均转换为 'O' 需要执行的 最少 操作次数。
     *
     *
     * 示例 1：
     *
     * 输入：s = "OXXX"
     * 输出：1
     * 解释：XXX -> OOO
     * 一次操作，选中全部 3 个字符，并将它们转换为 'O' 。
     * 示例 2：
     *
     * 输入：s = "XXOX"
     * 输出：2
     * 解释：XXOX -> OOOX -> OOOO
     * 第一次操作，选择前 3 个字符，并将这些字符转换为 'O' 。
     * 然后，选中后 3 个字符，并执行转换。最终得到的字符串全由字符 'O' 组成。
     * 示例 3：
     *
     * 输入：s = "OOOO"
     * 输出：0
     * 解释：s 中不存在需要转换的 'X' 。
     *
     * 提示：
     * 3 <= s.length <= 1000
     * s[i] 为 'X' 或 'O'
     * @param s
     * @return
     */
    public static int minimumMoves(String s) {
        int size = 3;
        int count = 0;
        int first = 0;
        while (first <= s.length() - 1) {
            if (s.charAt(first) == 'O') {
                first++;
            } else {
                int end = first + size;
                end = end > s.length() ? s.length() - 1 : end - 1;
                boolean flag = false;
                for (int j = 0; j <= end - first; j++) {
                    if (s.charAt(end - j) == 'X') {
                        flag = true;
                        break;
                    }
                }

                if (flag) count++;

                first = end + 1;
            }
        }

        System.out.println("最少操作次数" + count);
        return count;
    }

    /**
     * Z 字形变换
     * 将一个给定字符串 s 根据给定的行数 numRows ，以从上往下、从左到右进行 Z 字形排列。
     *
     * 比如输入字符串为 "PAYPALISHIRING" 行数为 3 时，排列如下：
     * P   A   H   N
     * A P L S I I G
     * Y   I   R
     * 之后，你的输出需要从左往右逐行读取，产生出一个新的字符串，比如："PAHNAPLSIIGYIR"。
     *
     * 请你实现这个将字符串进行指定行数变换的函数：
     * string convert(string s, int numRows);
     *
     *
     * 示例 1：
     *
     * 输入：s = "PAYPALISHIRING", numRows = 3
     * 输出："PAHNAPLSIIGYIR"
     * 示例 2：
     * 输入：s = "PAYPALISHIRING", numRows = 4
     * 输出："PINALSIGYAHRPI"
     * 解释：
     * P     I    N
     * A   L S  I G
     * Y A   H R
     * P     I
     * 示例 3：
     *
     * 输入：s = "A", numRows = 1
     * 输出："A"
     *  
     * 提示：
     * 1 <= s.length <= 1000
     * s 由英文字母（小写和大写）、',' 和 '.' 组成
     * 1 <= numRows <= 1000
     * @param s
     * @param numRows
     * @return
     */
    public static String convertZstr(String s, int numRows) {
        if (numRows == 1) return s;
        Map<Integer, String> map = new HashMap<>();
        // 利用下标求值
        // 转向标识
        boolean flag = true;
        int index = 1;
        for (int i = 0; i<s.length();i++) {
            if (index == numRows) {
                flag = false;
            } else if (index == 1) {
                flag = true;
            }
            if (flag) {
                map.merge(index++, s.charAt(i) + "", (k1, k2) -> k1.concat(k2));
            } else {
                map.merge(index--,s.charAt(i) + "", (k1, k2) -> k1.concat(k2));
            }
        }
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        map.forEach((k, v) -> sb.append(v));
        System.out.println("输出为：" + sb);
        return sb.toString();
    }


    /**
     * 字符串转换整数 (atoi)
     * 函数 myAtoi(string s) 的算法如下：
     *
     * 读入字符串并丢弃无用的前导空格
     * 检查下一个字符（假设还未到字符末尾）为正还是负号，读取该字符（如果有）。 确定最终结果是负数还是正数。 如果两者都不存在，则假定结果为正。
     * 读入下一个字符，直到到达下一个非数字字符或到达输入的结尾。字符串的其余部分将被忽略。
     * 将前面步骤读入的这些数字转换为整数（即，"123" -> 123， "0032" -> 32）。如果没有读入数字，则整数为 0 。必要时更改符号（从步骤 2 开始）。
     * 如果整数数超过 32 位有符号整数范围 [−2^31,  2^31 − 1] ，需要截断这个整数，使其保持在这个范围内。具体来说，小于 −2^31 的整数应该被固定为 −2^31 ，大于 2^31 − 1 的整数应该被固定为 2^31 − 1 。
     * 返回整数作为最终结果。
     * 注意：
     *
     * 本题中的空白字符只包括空格字符 ' ' 。
     * 除前导空格或数字后的其余字符串外，请勿忽略 任何其他字符。
     *  
     * 示例 1：
     *
     * 输入：s = "42"
     * 输出：42
     * 解释：加粗的字符串为已经读入的字符，插入符号是当前读取的字符。
     * 第 1 步："42"（当前没有读入字符，因为没有前导空格）
     *          ^
     * 第 2 步："42"（当前没有读入字符，因为这里不存在 '-' 或者 '+'）
     *          ^
     * 第 3 步："42"（读入 "42"）
     *            ^
     * 解析得到整数 42 。
     * 由于 "42" 在范围[-2^31, 2^31 - 1] 内，最终结果为 42 。
     * 示例 2：
     *
     * 输入：s = "   -42"
     * 输出：-42
     * 解释：
     * 第 1 步："   -42"（读入前导空格，但忽视掉）
     *             ^
     * 第 2 步："   -42"（读入 '-' 字符，所以结果应该是负数）
     *              ^
     * 第 3 步："   -42"（读入 "42"）
     *                ^
     * 解析得到整数 -42 。
     * 由于 "-42" 在范围 [-2^31, 2^31 - 1] 内，最终结果为 -42 。
     * 示例 3：
     *
     * 输入：s = "4193 with words"
     * 输出：4193
     * 解释：
     * 第 1 步："4193 with words"（当前没有读入字符，因为没有前导空格）
     *          ^
     * 第 2 步："4193 with words"（当前没有读入字符，因为这里不存在 '-' 或者 '+'）
     *          ^
     * 第 3 步："4193 with words"（读入 "4193"；由于下一个字符不是一个数字，所以读入停止）
     *              ^
     * 解析得到整数 4193 。
     * 由于 "4193" 在范围 [-2^31, 2^31 - 1] 内，最终结果为 4193 。
     *  
     * 提示：
     * 0 <= s.length <= 200
     * s 由英文字母（大写和小写）、数字（0-9）、' '、'+'、'-' 和 '.' 组成
     * @param s
     * @return
     */
    public static int myAtoi(String s) {
        char[] strs = s.toCharArray();
        // 清除前导空格
        int len = s.length();
        int idx = 0;
        while (idx < len && s.charAt(idx) == ' ') {
            idx++;
        }
        if (idx == len) {
            System.out.println("无数字");
            return 0;
        }
        // 判断符号
        boolean positive = true;
        if (strs[idx] == '+') {
            idx++;
        } else if (strs[idx] == '-') {
            positive = false;
            idx++;
        } else if (!Character.isDigit(strs[idx])) {
            System.out.println("数字不符合规范" + strs[idx]);
            return 0;
        }

        int res = 0;
        //
        while (idx < len && Character.isDigit(strs[idx])) {
            int digit = strs[idx] - '0';
            if (res > (Integer.MAX_VALUE - digit) / 10) {
                System.out.println("数字溢出!");
                return positive ? Integer.MAX_VALUE : Integer.MIN_VALUE;
            }
            res = res * 10 + digit;
            idx++;
        }

        res = positive ? res : -res;
        System.out.println("整数为：" + res);
        return res;

    }


    /**
     * 正则表达式匹配
     * 给你一个字符串 s 和一个字符规律 p，请你来实现一个支持 '.' 和 '*' 的正则表达式匹配。
     *
     * '.' 匹配任意单个字符
     * '*' 匹配零个或多个前面的那一个元素
     * 所谓匹配，是要涵盖 整个 字符串 s的，而不是部分字符串。
     *
     *  
     * 示例 1：
     *
     * 输入：s = "aa", p = "a"
     * 输出：false
     * 解释："a" 无法匹配 "aa" 整个字符串。
     * 示例 2:
     *
     * 输入：s = "aa", p = "a*"
     * 输出：true
     * 解释：因为 '*' 代表可以匹配零个或多个前面的那一个元素, 在这里前面的元素就是 'a'。因此，字符串 "aa" 可被视为 'a' 重复了一次。
     * 示例 3：
     *
     * 输入：s = "ab", p = ".*"
     * 输出：true
     * 解释：".*" 表示可匹配零个或多个（'*'）任意字符（'.'）。
     *  
     *
     * 提示：
     *
     * 1 <= s.length <= 20
     * 1 <= p.length <= 30
     * s 只包含从 a-z 的小写字母。
     * p 只包含从 a-z 的小写字母，以及字符 . 和 *。
     * 保证每次出现字符 * 时，前面都匹配到有效的字符
     * @param s
     * @param p
     * @return
     */
    public static boolean isMatchPattern(String s, String p) {
        // 动态规划求解
        /*
        如果p[j]不为'*'
        只需要p[j]和s[i]是否相等
        相等则
        dp[i][j] = dp[i - 1][j - 1]

        如果p[j]为'*' 且 s[i] 和 p[j - 1]是否相等
        相等则
        dp[i][j] = dp[i - 1][j] -- 表示'*'匹配前一个值
        或
        dp[i][j] = dp[i][j - 1] -- 表示'*'匹配0个
         */
        int m = s.length(), n = p.length();
        boolean[][] dp = new boolean[m + 1][n + 1];
        dp[0][0] = true;
        for (int i = 0; i <= m; i++) {
            for (int j = 1; j <= n; j++) {
                if (p.charAt(j - 1) == '*') {
                    dp[i][j] = dp[i][j - 2];
                    if (match(s, p, i, j - 1)) {
                        dp[i][j] = dp[i][j - 2] || dp[i - 1][j];
                    }
                } else {
                    if (match(s, p, i , j)) {
                        dp[i][j] = dp[i - 1][j - 1];
                    }
                }
            }
        }
        printDp(dp);
        boolean r = dp[m][n];
        System.out.println(String.format("%s -> %s 匹配吗? %s", s, p, r));
        return dp[m][n];
    }

    public static void printDp(boolean[][] dp) {
        for (boolean[] in : dp) {
            for (boolean anIn : in) {
                System.out.print(anIn + " ");
            }
            System.out.println();
        }
    }
    private static boolean match(String s, String p, int i, int j) {
        if (i == 0) {
            return false;
        }
        if (p.charAt(j - 1) == '.') {
            return true;
        }
        return s.charAt(i - 1) == p.charAt(j - 1);
    }

    /**
     * 最长公共前缀
     * 编写一个函数来查找字符串数组中的最长公共前缀。
     *
     * 如果不存在公共前缀，返回空字符串 ""。
     *
     * 示例 1：
     *
     * 输入：strs = ["flower","flow","flight"]
     * 输出："fl"
     * 示例 2：
     *
     * 输入：strs = ["dog","racecar","car"]
     * 输出：""
     * 解释：输入不存在公共前缀。
     *  
     * 提示：
     * 1 <= strs.length <= 200
     * 0 <= strs[i].length <= 200
     * strs[i] 仅由小写英文字母组成
     * @param strs
     * @return
     * 1、用前缀树匹配
     * 2、先找出最短的字符串，然后逐一两两匹配
     */
    public static String longestCommonPrefix(String[] strs) {
        if (strs.length == 1)
            return strs[0];
        PrefixTree tree = new PrefixTree();
        PrefixTree.TrieNode root = new PrefixTree.TrieNode();
        tree.insert(root, strs[0]);
        String word = "";
        for (int i = 1; i<strs.length; i++) {
            String s = tree.searchMatch(root, strs[i], true);
            if (s.equals("")) {
                return "";
            }
            word = s.length() <= word.length() ? s : (word.equals("") ? s:word);
        }

        System.out.println("公共前缀：" + word);
        return word;
    }

    /**
     * 给你一个长度为 n 的整数数组 nums 和 一个目标值 target。请你从 nums 中选出三个整数，使它们的和与 target 最接近。
     *
     * 返回这三个数的和。
     *
     * 假定每组输入只存在恰好一个解。
     *
     *
     *
     * 示例 1：
     *
     * 输入：nums = [-1,2,1,-4], target = 1
     * 输出：2
     * 解释：与 target 最接近的和是 2 (-1 + 2 + 1 = 2) 。
     * 示例 2：
     *
     * 输入：nums = [0,0,0], target = 1
     * 输出：0
     *
     *
     * 提示：
     *
     * 3 <= nums.length <= 1000
     * -1000 <= nums[i] <= 1000
     * -104 <= target <= 104
     * @param nums
     * @param target
     */
    public static int threeSumClosest(int[] nums, int target) {
        if (nums.length < 3) {
            System.out.println("数组数量不能小于3");
            return 0;
        }
        SortUtil.fastSort(nums);
        int ans = nums[0] + nums[1] + nums[2];
        for (int i = 0; i< nums.length; i++) {
            int start = i + 1, end = nums.length - 1;
            while (start < end) {
                int sum = nums[i] + nums[start] + nums[end];
                if (Math.abs(target - sum) < Math.abs(target - ans)) {
                    ans = sum;
                    System.out.println(String.format("疑似最小: %s + %s + %s = %s", nums[i] , nums[start] , nums[end], sum));
                }
                if (sum > target) {
                    end--;
                } else if (sum < target) {
                    start++;
                } else {
                    System.out.println(String.format("结果为: %s + %s + %s = %s", nums[i] , nums[start] , nums[end], sum));
                    return sum;
                }
            }
        }
        return ans;
    }

    public static void main(String[] args) {
        LogTool.exec("转换字符串的最少操作次数", () -> minimumMoves("OXXX"));

        LogTool.exec("Z 字形变换", () -> convertZstr("1234567890", 3));

        LogTool.exec("字符串转换整数 (atoi)", () -> myAtoi("    -1222.1"));

        LogTool.exec("正则表达式匹配", () -> isMatchPattern("aavc", "a.*avc"));

        LogTool.exec("最长公共前缀", () -> longestCommonPrefix(new String[]{"a","a","b"}));

        LogTool.exec("最接近的三数之和", () -> threeSumClosest(new int[]{0,0,0}, 1));

    }
}
